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Immeuble de bureaux L'Orangerie à Lyon (69) © Patrice Pattee
Maîtrise d’ouvrage : Ogic
Architecte Mandataire : Clément Vergély architectes
S’inscrivant au sein de la ZAC de Lyon Confluence, en France, l’Orangerie est un édifice symbole du renouveau de la terre crue comme matériau de construction. Relevant un vrai défi, les différents acteurs de ce grand projet ont réussi à réaliser une prouesse dans un contexte peu favorable à l’utilisation de la terre dans le domaine de la construction.
C’est ainsi que se dresse au cœur de l’écoquartier de la Confluence, L’orangerie, un immeuble de bureau de 1000m² sur 3 niveaux, qui se démarque de ses camarades en béton. Conçu par l’agence Clément Vergely et associé à Diener & Diener Architekten, le projet voulait qu’au sein de chaque îlot du quartier intègre ou conserve des bâtiments de plus faible hauteur, introduisant une variation d’échelle et rappelant les halles du marché de gros sur l’emprise de la ZAC.
Cette technique du pisé contemporain en éléments préfabriqués sur situ et assemblés en position est la réappropriation d’un procédé constructif traditionnel et ancestral de la région Rhône-Alpes encore très présent au cœur de Lyon. En effet, Lyon est l’une des villes d’Europe qui regroupe la plus importante concentration de construction urbaine en pisé, le plus souvent des bâtiments de grande hauteur construits jusqu’à la fin du 19ème siècle.
Suivant la technique traditionnelle du pisé, les arches des façades massives en terre crue compactée sont mises en œuvre de manière moderne par un procédé consistant à préfabriquer sur site, ou à proximité immédiate, des blocs de grandes dimensions (2.50/3.50m de long et 1m de haut) et de les monter directement (ou après une phase de stockage et séchage provisoire), à la manière d’une maçonnerie en pierre de taille, pour former les pans de murs constitués des écoinçons, des claveaux et des clefs de voûte.
Ce procédé confère au bâtiment un caractère brut qui fait référence à la construction préfabriquée en béton des halles aux fleurs de l’îlot voisin et à l’architecture de pierre des voûtes de l’orangerie du parc de la Tête d'Or, allant au-delà de l’architecture régionale et traditionnelle des constructions en terres de la région lyonnaise. De teinte uniforme stratifiée, la couleur de la façade est rythmée par le gradian de chaque lit de terre compactée, avec une teinte dégradée et une finition brossée à agrégats apparents.
Le bureau d'étude structure Batiserf, a assuré la conception depuis le concours, où les façades porteuses en pisé en forme d'arches en chainettes inversées étaient déjà présentes, aux côtés des architectes concepteurs au sein de l'équipe de maitrise d’œuvre. Les éléments préfabriqués des arches des façades porteuses ont été réalisés en terre crue non stabilisée, sans aucun ajout d’adjuvant, avec une terre "naturelle" afin de garder toutes les qualités environnementales de la terre crue, dont le bilan carbone est imbattable, le matériau réemployable à l’infini, sans émission de polluants, ni création de déchets. C'est un sujet fondamental pour les concepteurs et constructeurs de ce projet qui tenaient à démontrer les capacités réelles et structurelles de la terre crue, qui ne nécessite ni renforcement par « stabilisation », ni béquilles. D'un grand intérêt pour la filière terre crue et plus globalement la filière artisanale au sens noble du terme, face à l'économie de plus en plus productiviste de la construction en France, leur engagement, leur passion et leur philanthropie ont dépassé l'entendement. Il était vital pour eux, de réaliser ces arches de façades porteuses en terre crue, sans aucun liant extérieur pour la stabiliser, comme cela avait été imaginé avec l'architecte, dès la phase du concours. Ce projet a également été réalisée en étroite collaboration avec les chercheurs Antonin Fabbri (laboratoire LTDS de l’ENTP) et Jean-Claude Morel (Université de Coventry) pour la démarche scientifique.
Suivant la technique traditionnelle du pisé, les arches des façades massives en terre crue compactée sont mises en œuvre de manière moderne par un procédé consistant à préfabriquer sur site, ou à proximité immédiate, des blocs de grandes dimensions (2.50/3.50m de long et 1m de haut) et de les monter directement (ou après une phase de stockage et séchage provisoire), à la manière d’une maçonnerie en pierre de taille, pour former les pans de murs constitués des écoinçons, des claveaux et des clefs de voûte.
Un tel chantier et défi n’a pu être relevé que grâce à un noyau dur de concepteurs associés à des entreprises artisanales très compétentes, amoureuses de travail bien réalisé, constituant une équipe soudée, avec une forte cohésion et confiance entre partenaires.
Maître d’œuvre : Clément Vergely architectes Diener&Diener Architekten
Maîtrise d’ouvrage : Ogic
Bureau d’étude Structure : Batiserf (conception et études d’exécution, dossier d’ATEx)
Entreprise de Maçonnerie : Construction en Pisé
Charpentier : Charpentes Nugues
Chercheurs et Laboratoires : Laboratoire LTDS de l’ENTPE, avec les chercheurs Antonin Fabbri et Jean-Claude Morel (Université de Coventry)
Le secteur de la construction demande une quantité importante d’énergies afin de conserver des températures confortables au sein des bâtiments, que ce soit pour chauffer ou climatiser. L’avantage de la terre crue est qu’elle est un matériau poreux, peu conducteur, qui mis en œuvre en parois épaisses, conserve aussi bien la chaleur que la fraîcheur. Les propriétés de la matière utilisée, le Pisé, permettent de réguler la température de façon naturelle ainsi que l’hygrométrie. Cet édifice n’a donc pas besoin d’isolation thermique rapportée mais uniquement de ventilation naturelle.
L'intérêt premier du Pisé est qu’il n’est pas énergivore. Nicolas Meunier souligne « qu’il offre un bilan carbone presque nul ». En effet, même pour le transport, l’économie en énergie a été important. La terre a été récupérée d’un autre chantier, situé à peine 30 kilomètres plus loin, car celle présente sur place était trop polluée.
Ce bâtiment de bureau en R+2, d'emprise 32x14m, possède également une toiture-terrasse végétalisée accessible aux utilisateurs, avec pelouses et massifs floraux : véritable espace extérieur pour améliorer la qualité de vie au travail et former un poumon au cœur de l’îlot.
© Batiserf
La hauteur totale des façades en pisé, depuis le dessus de la couvertine en pierre jusqu'à la base de piles en pierre massive, représente 11m de haut. Le souci de pérennité était aussi un élément important de ce projet. Les arêtes vives le long de l’intrados des arches sont biseautées, chanfreinées ou arrondies, avec une largeur variable le long de l’intrados. Ceci dans un souci d’éviter les éclats le long des arêtes vives, qui serait éventuellement provoqué durant le chantier ou pendant la vie de l’ouvrage ; ainsi que pour réduire au maximum l’érosion mécanique liés aux sollicitations climatiques du vent combinées au ruissellement des eaux en façade en cas de pluie battante. Les biseaux adoptés, en réponse à cette contrainte font partie intégrante de l’écriture architecturales des façades.
L’architecture de cet édifice retrouve donc la qualité constructive du bâti ancien avec le choix de l’utilisation de la matière première qu’est la terre crue. Un défi pour les architectes concepteurs, mais surtout pour le bureau d’études, Batiserf. Connaissant leur métier, ils vont calculer, développer différentes solutions et justifier chaque détail de la structure dans son ensemble. C’est ainsi qu’après un long combat avec les différents intervenants, parfois sceptiques, ils vont réussir à ce que le projet passe du statut « inconcevable » à celui de « réalisable » puis de construit. « Seuls des experts remarquables pouvaient calculer que des piliers de terre crue de section 1,40 m sur 0,80 m, suffiraient à porter les murs de 11 m de hauteur, les deux planchers d’étage, et le toit-terrasse végétalisé », confie Nicolas Meunier.
L'entreprise Charpentes Nugues a réalisé l'ensemble des planchers en interface avec les façades en pisé et en collaboration étroite avec l'entreprise de pisé. La structure du bâtiment est bien un tout indissociable qui a été conçue et justifiée par Batiserf, d'une manière globale et cohérente, chaque matériau étant utilisé au bon endroit, selon ses propriétés (capacités et limites) en mettant à profit leurs qualités respectives.
Les débats intrinsèques et obstacles ont été nombreux et ont mené à une mission d'études d'exécution accompagnée de l'établissement du dossier d'ATEx, dans une collaboration étroite avec l'entreprise de pisé tout au long du chantier du projet. « Il a fallu caractériser ce matériau et justifier de ses capacités hygrothermiques et mécaniques auprès du bureau de contrôle, le CSTB, ainsi que les assurances », souligne Thibault Vialleton, chargé de projet pour le bureau d'étude structure Batiserf. Il y avait un manque de confiance, que ce soit au niveau de la technique du pisé avec sa mise en œuvre artisanale mais aussi par l'absence de ciment. Le projet est maintenant réalisé et il a pu être démontré à tout le monde que cela était possible, « juste » avec de la terre crue sans aucun adjuvant. L’utilisation au naturel de ce matériau est écologique, car seule une terre sans adjuvant est entièrement recyclable sans transformation. De plus le riche patrimoine français de l’utilisation du pisé a démontré ses capacités et sa pérennité, même employé dans des zones sismiques ayant connu des secousses plus ou moins importantes.
L’orangerie est un projet qui a éveillé l’intérêt, fait avancer la connaissance et impulsé une dynamique.
Photographe : © Patrice Pattee
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